虹鳟倍性鉴定SSR标记筛选与应用研究

虹鳟(Oncorhynchus mykiss)是我国冷水性鱼类的主要养殖品种。与二倍体相比,虹鳟三倍体具有生长速度快、肉质好和不育等优点。目前,鉴定虹鳟倍性主要是通过流式细胞术进行DNA含量分析,但这种方法需要采集鱼类血液或组织样本,会对其造成伤害。为了实现利用微创方法收集样本鉴定虹鳟倍性,本研究利用PCR扩增以及电泳分离技术对153个微卫星标记(SSR标记)进行分析,其中139个SSR标记能够在二倍体和三倍体中成功扩增,筛选出132个SSR标记具有多态性,最终鉴定出7个标记在三倍体中表现出较高的变异性。通过在52个已知倍性水平的参考样本和48个未知倍性的样本上进行验证,进一步从中筛选出3个SSR标记(SSR1054、SSR1056和SSR1468)足以区分倍性水平,并且根据3个标记序列重新设计了3对具有良好稳定性的引物序列进行倍性分析应用。本研究所筛选的SSR标记解决了现有虹鳟倍性鉴定中存在的技术流程复杂、耗材昂贵的问题,并有助于不同倍性虹鳟的遗传多样性研究。     

基于转录组测序筛选乌苏里白鲑肌肉生长关键候选基因研究

为了挖掘调控乌苏里白鲑(Coregonus ussurinsis Berg)肌肉生长的关键候选基因,本研究对不同生长速度乌苏里白鲑的肌肉组织进行转录组测序,以期为乌苏里白鲑群体选育提供基础数据。首先,在同等条件下(从混合池中)随机选择乌苏里白鲑F2个体进行实验分组(快长组和慢长组)。接着分别从快长组[体重为(219.20±38.66) g]和慢长组[体重为(74.30±17.86) g]中随机选取10尾样本,取其背部肌肉进行转录组测序。以FDR (false discovery rate)<0.05且|log2(FC)|>1 (FC, fold change)为条件筛选差异表达基因并对其进行GO (gene ontology)和KEGG (Kyoto encyclopedia of genes and genomes)富集分析,并通过qPCR验证转录组数据的准确性。转录组测序结果显示,共筛选出2 211个差异表达基因,与慢长组相比,快长组中583个差异基因表达上调及1 628个基因表达下调。GO功能注释结果显示,差异基因主要参与细胞过程和结合过程,差异基因显著富集到251条KEGG通路(P<0.05),其中,MAPK信号通路(MAPK signaling pathway)、PI3K-Akt信号通路(PI3K-Akt signaling pathway)、紧密连接(tight junction)、胰岛素信号通路(insulin signaling pathway)、糖酵解/糖异生(glycolysis/gluconeogenesis)和PPAR信号通路(PPAR signaling pathway)参与细胞生长。之后结合功能注释结果和KEGG,鉴定出肌浆/内质网钙ATP酶基因atp2a1和atp2a2、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶基因g6pc、生长因子结合蛋白1基因igfbp1以及肌球蛋白重链基因myh1、myh4、myh6、myh7、myh9和myh13等可能与肌肉生长密切相关的基因。本研究共筛选出10个可能与乌苏里白鲑肌肉生长相关的关键候选基因,为今后乌苏里白鲑分子标记辅助育种提供了基础数据。     

虹鳟(Oncorhynchus mykiss)传染性造血器官坏死病(IHN)抗病力遗传参数估计及其抗病家系筛选

以虹鳟(Oncorhynchus mykiss)优良品系G2世代为基础群体,在避免全同胞或半同胞交配基础上随机交配,建立60个全同胞家系,对上述家系进行传染性造血器官坏死病毒(Infectious haematopoietic necrosis virus,IHNV)人工感染试验,构建贝叶斯动物阈模型估计IHN抗病力遗传参数,采用吉布斯抽样(Gibbs sampling)方法估计虹鳟IHN抗病力方差组分并计算遗传力,结果表明,虹鳟IHN抗病力遗传力为0.34。在此基础上进行抗病家系筛选研究,获得8个感染IHNV病毒90日存活率超过50%家系,其中一个家系(编号K23)存活率超过90%。本研究结果显示,虹鳟IHN抗病力具有中等遗传力,采用选择育种手段对虹鳟IHN抗病性能进行遗传改良在技术上是可行。     

应用不同模型估计虹鳟生长性状的遗传参数

利用黑龙江水产研究所渤海冷水性鱼类试验站2001至2006年5个品系虹鳟生长性状(体重、体长和肥满度)的测定数据,应用单性状和两性状动物模型估计遗传参数并对方差组分的差异比较分析.结果如下:体重的遗传力为0.20±0.05～0.45±0.03、体长为0.27±0.04～0.60±001、肥满度为0.32±0.06～0.47±0.03.虹鳟12月龄的生长性状间存在着较强的表型相关和遗传相关,其中表型相关为0.92、0.84、0.88,遗传相关为0.92±0.03、0.90±0.05、0.92±0.02;18月龄生长性状的遗传和表型相关分别为0.53±0.01、0.51±0.05～0.43±0.02、0.22、0.06～0.22;24月龄生长性状的遗传和表型相关分别为0.31±0.04、-0.91±0.14、-0.90±0.11、0.36、-0.03、-0.13;从不同模型的比较结果来看,体长和肥满度性状均以用两性状动物模型检测效果较好,体重则表现为单性状动物模型强于两性状动物模型.     

虹鳟系谱档案的建立总结

本文介绍了虹鳟在人工繁育及苗种生产过程中为了避免近亲繁殖,防止种质退化所建立的系谱档案的具体操作步骤以及所取得的成果。     

主要养殖鲑科鱼类遗传育种的研究进展

冷水性鲑科鱼类肉质鲜美,高蛋白、高不饱和脂肪酸、营养丰富、无肌间刺、易加工,是世界性养殖鱼类,其中大西洋鲑、虹鳟和红点鲑属鱼类等主要养殖鲑科鱼类,一直是水产遗传育种领域的重要研究对象。本文简要叙述了鲑科鱼类遗传育种研究的历史和现状,主要介绍了经济性状遗传参数估计、选择育种、分子遗传与标记辅助育种等方面的研究进展,提出了我国鲑科鱼类遗传育种工作重点研究的方向。     

Sox9和amh基因在雌、雄虹鳟和伪雄鱼各组织中的表达模式分析

本研究利用Real-timePCR分析和比较sox9与amh基因在雄、雌虹鳟Oncorhynchus mykiss及及其伪雄鱼各组织中的表达模式。结果表明:sox9基因在这三种鱼性腺、脑、脾、肝以及脑垂体中的表达显著高于其他组织(P<0.05)。在性腺组织中,sox9基因在雄鱼中的表达量显著高于伪雄鱼(P<0.01),而在伪雄鱼中的表达量又显著高于普通雌鱼(P<0.01)。脑组织中,雌鱼sox9的表达显著高于雄鱼和伪雄鱼(P<0.05)。Amh基因在性腺和脑组织中的表达显著高于其他组织(P<0.05)。该基因在伪雄鱼性腺和脑中的表达均显著高于雄鱼和雌鱼(P<0.05)。结果表明,外源雄激素的诱导可导致伪雄虹鳟性腺和脑组织中sox9和amh基因的表达显著高于雌性虹鳟,促进其性腺的雄性化发育。本研究可为全雌性虹鳟制种技术研究奠定重要理论基础。     

内分泌调节基因在三倍体雌性虹鳟不同发育阶段的表达分析

为探究内分泌关键调节基因在不同倍性雌性虹鳟Oncorhynchus mykiss早期和后期发育不同阶段的表达模式,采用Real-time PCR方法,分别对二、三倍体雌性虹鳟早期发育阶段(31～68 days post fertilization, dpf)脑组织和不同发育阶段(160～450 dpf)性腺组织中促性腺激素释放激素(GnRH1)、促性腺激素释放激素受体(GnRHr)和促性腺激素α亚基(GTHa)基因的表达模式进行研究。结果表明:在早期发育阶段,三倍体雌性虹鳟脑中gnrh1和gnrhr的表达在某些时期呈显著上升(P0.05),而gtha基因的表达显著降低(P0.05),且始终维持在较低水平;三倍体雌性虹鳟在180～270 dpf时期,性腺组织中这3个基因的表达量均较检测初期(160 dpf)出现了显著下降(P0.05),在发育后期360～450 dpf,这3个基因的表达量均较检测初期(160 dpf)下降了90%以上(P0.05)。研究表明,三倍体雌性虹鳟腺垂体在早期发育阶段分泌促性腺激素的能力出现障碍,在三倍体雌性虹鳟的发育过程中内分泌生殖轴下丘脑—腺垂体—性腺受到阻断,这是导致其性腺发育异常的关键原因之一。     

孵化后温度调控对虹鳟全雌家系早期生长性能的影响

本研究以建立的虹鳟（Oncorhynchus mykiss）全雌全同胞家系为研究对象,受精卵在12℃避光孵化至上浮,上浮后设置了四个温度处理组进行饲育,分别为12℃、15℃、18℃、20℃和水温4～7℃之间（平均水温约为6℃）常规涌泉水流水养殖对照组。30d后,所有处理组均转入与对照组相同条件的流水养殖。生长性能数据采...